Прво откривање гравитационих таласа (које је одржано у септембру 2015.) покренуло је револуцију у астрономији. Овај догађај не само да је потврдио теорију коју је Еинстеинова теорија опште релативности предвиђала пре једног века, већ је и покренуо нову еру у којој се спајањем удаљених црних рупа, супернова и неутронских звезда могло проучавати испитивањем њихових таласних таласа.
Поред тога, научници су теоретизирали да би спајања црних рупа заправо могла бити много чешћа него што се претходно мислило. Према новој студији коју је спровео пар истраживача са Универзитета Монасх, ова спајања се дешавају једном у неколико минута. Слушајући позадинску буку Универзума, они тврде, могли бисмо пронаћи доказе о хиљадама раније неоткривених догађаја.
Њихова студија под називом „Оптимална потрага за астрофизичком позадином гравитационог таласа“ недавно се појавила у часопису Физички преглед Кс. Студију су спровели Рори Смитх и Ериц Тхране, старији предавач и истраживач на Монасх Университи. Оба истраживача су такође чланови АРЦ-овог центра изврсности за откривање гравитационих таласа (ОзГрав).
Како наводе у својој студији, пар црних рупа звјездане масе стапа се негдје у Универзуму. Мали део њих је довољно велик да се резултирајући гравитациони догађај таласа може открити напредним инструментима попут Ласер Интерферометар Гравитационо-таласна опсерваторија и опсерваторија Девице. Остало, међутим, доприноси некаквој стохастичкој позадинској буци.
Мерећи ову буку, научници ће можда моћи много више да проуче начин догађаја и науче много више о гравитационим таласима. Као што је др Тхране објаснио у изјави за штампу на Универзитету Монасх:
„Мерење позадине гравитационог таласа омогућиће нам да проучавамо популације црних рупа на великим даљинама. Једног дана, техника ће нам омогућити да видимо гравитационе таласе из Великог праска, скривене иза гравитационих таласа из црних рупа и неутронских звезда. "
Дрс Смитх и Тхране нису аматери када је у питању студија гравитационих таласа. Прошле године обоје су били укључени у велики пробој, где су истраживачи из ЛИГО научне сарадње (ЛСЦ) и колагорације Девице измерили гравитационе таласе из пара спајајућих неутронских звезда. Ово је био први пут да је спајање неутронских звезда (ака килонова) примећено и у гравитационим таласима и у видљивој светлости.
Пар је такође био део Напредног ЛИГО тима који је први пут открио гравитационе таласе у септембру 2015. До данас је потврђено шест догађаја гравитационог таласа ЛИГО и Девице Цоллаборатионс. Али према речима Дрса Тхранеа и Смитха, могло би се догодити чак 100.000 догађаја сваке године што ови детектори једноставно нису опремљени за руковање.
Ови таласи су оно што спајају да би створили позадину гравитационог таласа; и док су појединачни догађаји превише суптилни да би их се открило, истраживачи годинама покушавају да развију методу за откривање опште буке. Ослањајући се на комбинацију рачунарских симулација слабих црних рупа сигнала и масе података с познатих догађаја, др. Тхране и Смитх тврде да су управо то урадили.
Из овога, пар је могао да произведе сигнал унутар симулираних података за које верује да су доказ спајања црне рупе. Гледајући унапред, Дрс Тхране и Смитх надају се да ће применити своју нову методу на стварним подацима и оптимистични су да ће то дати резултате. Истраживачи ће такође имати приступ новом суперкомпјутеру ОзСТАР, који је инсталиран прошлог месеца на Техничком универзитету Свинбурне како би научницима помогао да траже гравитационе таласе у подацима ЛИГО.
Овај рачунар се разликује од оних које користи ЛИГО заједница, која укључује супер-рачунаре на ЦалТецх и МИТ. Уместо да се ослања на традиционалније централне процесне јединице (ЦПУ), ОзГрав користи графичке процесорске јединице - које за неке апликације могу бити стотине пута брже. Према професору Маттхеву Баилесу, директору суперрачунара ОзГРав:
"То је 125.000 пута снажније од првог суперкомпјутера који сам изградио у институцији 1998. године ... Употребом снаге ГПУ-а, ОзСтар има потенцијал да направи велика открића у гравитационој таласној астрономији."
Оно што је посебно импресивно у истраживању гравитационих таласа јесте како је тако брзо напредовао. Од почетног откривања у 2015. години, научници напредног ЛИГО-а и Девице потврдили су шест различитих догађаја и предвиђају откривање још много тога. Поврх свега, астрофизичари чак проналазе начине како да користе гравитационе таласе како би сазнали више о астрономским појавама које их узрокују.
Све ово је омогућено захваљујући побољшањима инструментације и растућој сарадњи између опсерваторија. А са софистициранијим методама дизајнираним за просијавање архивских података ради додатних сигнала и буке у позадини, ми смо спремни да научимо много више о овој мистериозној космичкој сили.
